DE2261750A1 - Vorrichtung zur uebertragung von nachrichten auf gebaeudestarkstromleitungen - Google Patents

Description

PATENTANWALT D IP L.-I NG. ULRICH KINKELIN .

7032 Sindelf ingen -Auf dem Goldberg- Weimarer Str. 32/34 - Telefon 07031/86501

11 312

Codata Corporation, 122 Cuttermill Road, Great Neck, New York/USA

VORRICHTUNG ZUR ÜBERTRAGUNG VON NACHRICHTEN AUF GEBÄUDE-STARKSTROMLEITUNGEN

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum wahlweisen Adressieren und zur wahlweisen Nachrichtenübertragung mit einer größeren Anzahl von Nebenstellen von einer ersten Stelle aus.

Es sind Systeme bekannt, durch die man unabhängig adressieren und Nachrichten übertragen kann, wie z.B. für Gegensprech-Rufanlagen und bei Vorrichtungen zor Sicherung von Wohnungen. Diese Systeme werfen zahlreiche Probleme auf. Bei einem direkt verbundenen System muß man zwischen den Einheiten eine verwickelte, unzuverlässige und schwierig zu wartende Anordnung von Drähten und Schaltern in Kauf nehmen. Verwendet man dagegen drahtlose Systeme, so ist die Anzahl der Stationen, welche adressiert werden können, auf diejenige Anzahl von Kanälen beschränkt , die man durch Aufteilen des HF-Arbeitsbands erreichen kann. Wenn man die Modulation und die Verarbeitung der demodulierten Signale in einem solchen System nicht richtig im Griff hat, dann.hält man hohe Rausch/Signalverhältnisse, wodurch ihre Anwendung in qualitativ hochwertigen Systemen

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begrenzt ist.

Aufgabe ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der man zahlreiche Adressiermöglichkeiten und eine Zweiweg-Nachrichtenübertragung erzielt, wobei man sich auf die Verwendung eines bestimmten, über Starkstromleitungen gehenden Systems bedient.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß mehrere Wechsel spannungs-Stromversorgungsleitungen in einem Wechselstromversorgungs-System vorgesehen sind, die in einem Gebäude Signal abschwgchungsmittel ajfweisen, welche umfassen

a) einen ersten Zweiweg-Stromrräger-Nachrichtenübertragungs-Standort,

b) mehrere Nebenstellen-Zwei weg-Stromträger-Nachrichtenübertragungs-Standorte,

c) Verbindungsmittel zur nachrichtenmäßigen Verbindung des ersten Standorts und die Nebenstellen-Standorte durch direkte Kopplung jeder der Nebenstellen-Standorte mit den Wechselspannungs-Stromversorgungsleitungen,

d) ein Stromträger-Signal isierungssystem in dem ersten Standort, das direkt mit der Wechselspannungs-Stromversorgungsleitung gekoppelt ist, welches umfasst

da) eine HF-Signal quelle,

db) Tonfrequenzgeneratoren zur Erzeugung von NF-Signalen,

de) Vorrichtungen zur Verbindung und Signal ansteuerung der HF-Signalquelle und der Tonfrequenzgeneratoren, mit denen wahlweise eine Vielzahl von verschiedenen NF/HF-Signalkombinationen erzeugbar ist,

dd) Entschlüssler in jeder Nebenstelle, welche direkt mit den Wechsel spann ungs-Stromversorgungsleitungen verbunden sind und mit denen eine gewählte Kombination

bestimmten zugehörigen
von/t4F/HF-Signalen identifizierbar ist und

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de) Wechselspannungsleitungs-Kopplungsvorrichtungen, die mit diesen Signalabschwächungsvoirichtungen ίή dem Wechselstromversorgungssystem verknüpft sind, und mit denen eine Anzahl der Wechselspannungs-Stromversorgungsleitungen zu Ubertra- - gungszwecken zwischen Standorten vereinbar sind, welche Standorte mit verschiedenen Wechselspahnungs-Stromversorgungsleitungen verbunden sind.

Durch die Erfindung erhält man ein Nachrichtenübermittlungs-System mit zahlreichen Adress ■* möglichkeiten unbegrenzter Adressiermöglichkeiten, indem man einfache aber stabile NF/ HF-Matritzen -Verschlüssler -Entschlüssler-Schaltungen benutzt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann leicht gewartet und installiert werden und eignet sich daher besonders für solche Anwendungen wie z-B. Sicherheitssysteme für Wohnungen. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann man von einer Hauptstelle aus Nebenstellen wahlweise anrufen und .Nachrichten austauschen, die an Netzleitungen des gleichen Energieversorgungssystems angeschlossen sind, ohne daßman zusätzliche Verbindungen oder Strahlungsenergie benötigt. Mit der Erfindung ist man auch in der Lage, eine sehr große Anzahl bestimmter Sign'ale mit Hilfe einer NF/HF-Matrix" zu erzeugen, die eine große Anzahl von Signalkombinationen hat. Die Tonfrequenzen, welche man erzeugen und demodulieren kann, liegen im Hörbereich des Systems bei etwa 20 - 2000 Hz. indem man direkte Transformatorkopplungen niederer HF-Energie an die Netzleitung und von der Netzleitung an den Systemempfänger verwendet, wird die abgestrahlte Energie des Systems auf nahezu Null reduziert. Da das meiste der erzeugten Energie über Leitungen weitergeleitet wird, verursachen die großen Blindwiderstände der Versorgungstransformatoren als Entkopplungsvorrichtungen von Ver-

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teilersystemen in anderen Gebäuden. Mit diesen Transformatoren wird an der Umspannstelle niederfrequente Energie hoher Spannung an der Übergangsstelle von der Energieversorgung zum Gebäude übertragen. Die verschiedenen Starkstrom-Netzleitungen im Stromversorgungssystem (wie z.B. in einem großen Gebäude) werden elektrisch miteinander gekoppelt, damit man auf ihnen signalisieren und Nachrichten austauschen kann. Bei Nachnchtensystemen, die auf Netzleitungen arbeiten, muß man jede Leitung als einen getrennten Verbindungskanal betrachten. Diese werden durch die Kopplungsvorrichtungen miteinander verbunden. Die Kopplungsvorrichtung umgeht die Transformatoren und vereinigt die Netzleitungen zu einem Signal-übertragenden Netzwerk. Wie weiter unten erläutert ist, kann man drei Arten zum Verschlüsslen und Entschlüsseln der Adressensignale verwenden. Es handelt sich hier um die TF-NF-Modulation/HF-Matrix , die simultane NF-Modulation/HF-Matribt und die sequentielle NF-Modulation/HF-Matrik;-Systeme.

Beim TF-NF/HF-Matribc-System wird eine NF-Frequenz aus η verfügbaren Hörfrequenzen und eine HF-Frequenz aus m verfügbaren HF-Kanälen ausgewählt. Die Anzahl bestimmter Kombinationen bei diesem TF-Matri*:-System ist gleich m · η , wobei η gleich der Anzahl der diskreten Tonfrequenzen im Tonfrequenzband des Systems und m gleich der Anzahl der nicht miteinander zusammenwirkenden Kanäle ist, die im HF-Arbeitsband zur Verfügung stehen.

Simultane Modulationen eines HF-Trägers mit zwei oder mehr Tonfrequenzen erweitert die Anzahl der möglichen bestimmten Kombinationen über das TF-NF/HF-Matrix -System hinaus. Die Anzahl der bestimmten Kombinationen beim simultanen Modulationssystem ist

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gleich

m ' η !

r < η - r) !

Hierbei ist η gleich der Anzahl der diskreten Tonfrequenzen im Tonfrequenzband des Systems,, m ist gleich der Anzahl der nicht miteinander zusammenwirkenden Kanäle, die im HF-Arbeitsband zur Verfugung stehen und r ist gleich der Anzahl der Tonfrequenzen, die gleichzeitig übertragen werden. Die maximale Anzahl bestimmter Kombinationen tritt dann auf, wenn r gleich n/2.ist.

Die sequentielle Modulation eines HF-Trägers mit zwei oder mehreren Tonfrequenzen schafft eine nahezu unbegrenzte Anzahl von bestimmten Adressenkombinationen- Die'Anzahl der bestimmten Kombinationen in einem sequentiellen Modulationssystem ist gleich (n ) m. Hierbei ist η gleich der Anzahl der diskreten NF-Tonfrequenzen, die im Tonfrequenzband * des Systems zur Verfügung stehen, m ist gleich der Anzahl der nicht miteinander zusammenwirkenden Kanäle, die im HF-Arbeitsband zur Verfügung stehen, und α ist gleich der Anzahl der zeitlich aufeinanderfolgenden Töne, die in dem bestimmten System verwendet werden. Wie man sieht, kann man hierdurch eine nahezu unbegrenzte Anzahl von Kombinationen erzielen. Alle Nebenstellen können selbständig sein und man muß in diesemnicht komplexer denkbaren System nicht einmal zwei Nebenstellen gleich machen.

Das TF-NF/HF-Matrix;-System, .das simultane NF-Modulations/HF-Matriix -System und das sequentielle HF-Modulations-HF-Matribc -System kann gleichzeitig auf dem gleichen Stromnetz betrieben werden, ohne daß man Entkoppeln muß.

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In diesem Vieladressen-System ist auch eine Steuerfunktion durch die Verwendung besonderer Steuerkanäle vorgesehen. Ein in der Hauptstelle vorgesehener Steuerungsempfänger, welcher auf den Steuerungskanal abgestimmt ist, spricht auf ein HF-Signal aus irgendeinem Nebenstellensender an, der auf diesen Steuerungskanal eingestellt ist. Dieses HF-Signal kann in der gleichen Weise moduliert werden, wie bei den Verschlüssler-Entschlüssler-Systemen, die oben beschrieben worden sind, um'die Anzahl der möglichen Steuerlünktionen zu erhöhen.

Da keine anderen Zwischenverbindungen als die Netzleitungen notwendig sind, wird die Wartung sehr vereinfacht. Ein defekter Standort hat keine Auswirkung auf andere Standorte des Systems. Wenn man eine defekte Einheit ersetzt, dann bleibt das ganze System trotzdem abgeglichen. Auch während der Wartung kann man den Abgleich des Systems vollständig verwenden. Man kann eine defekte Einheit schnell isolieren und es kann nicht vorkommen, daß Verbindungsdrähte leerlaufen oder einen satten Kurzschluß haben, die man normalerweise im Gewirr solcher üblichen Systeme in den meisten Gebäuden findet. Wenijfrgendeine Fehlerstelle auftritt, dann muß sie entweder in der Hauptstellenanlage oder in einer Nebenstellenanlage liegen.

Die Installierung eines Systems beschränkt sich lediglich auf das Einstecken der Hauptstellen und Nebenstellen der nächsten Netzdose, die ihren Strom vom gleichen Verteilungssystem erhält. Alle elektrischen Einstellungen werden vom. Hers te 11 er gemacht. Es müssen keine Zwischenverbindungsleitungen durchgezogen werden. Zusätzlich werden evtl. Verkabelungsfehler eliminiert. Die vereinfachte Installation benötigt keine ausgebildeten Arbeitskräfte zur Installation. Daß dieses System lediglich die vom Starkstromnetz benötigten

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Leitungen erfordert und in der Ädressenkapazität nahezu unbegrenzt ist, wobei voneinander unabhängige Sprachübertragungs- und Steuerungskanäle zur Verfugung stehen, so ist dies ein flexibles System für zahlreiche Anwendungsfälle.

Die Probleme, welche bei Sprechanlägen und Türöffnersystemen von Wohnungen zur Tür auftreten, können durch die Erfindung gelöst werden. Die normale Netz-Stromversorgung im Wohngebäude gibt die benötigte Verbindung ab. Die zahlreichen Adresslermöglichkeiten gestatten, irgendeine Wohnung (Nebensteile) vom Eingang (Hauptsteile) aus anzuwählen. Der Sprachübertragungskanal gestattet eine genaue Identifizierung und der Steuerkanal gestattet jeder Wohnung, das Türschloß zu öffnen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele hervor. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Hauptsteile,

Fig. 2 ein schematisches Schaltbild einer Hauptstelie, einschl. eines Steuerungsempfängers,

Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Nebensteile,

Fig. 4 ein schematisches Schaltbild einer Nebenstelle mit einem Steuersender,

Fig. 5 ein Blockdiagramm eines TF-NF/HF-Matritzen-verschlüssiers,

Fig. 6 ein schematisches Schaltbild eines TF-NF/HF-Matritzen-Verschlüsslers,

Fig. 7 ein Blockdiagramm eines TF-NF/HF-Matritzen-Entschlüsslers,

Fig. 8 ein schematisches Schaltbild eines TF-NF/HF-Matritzen-Entschlüsslers,

Fig. 9 ein Blockdiagramm eines Verschlüsslers für simultane NF-Modul ation-

HF-Matrix,

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Fig. 10 ein Blockdiagramm eines Entschlüsslers für eine simultane NF-Modulations/

HF-Matrix, Fig. 11 ein Blockdiagramm eines Verschlüsslers für sequentielle NF-Modulations/

HF/Matrix., Fig. 12 ein Blockdiagramm eines Entschlüsslers für sequentielle NF-Modulations/

HF-Matri.*, Fig. 13 ein schematisches Schaltbild von Haupt- und Nebenstellen in einem

Wechselspannungs-Verteilungsnetz für ein großes Gebäude mit mehreren Stromversorgungsanschlüssen, Steigleitungen und Energieübertragungsleitungen.

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Gemäß Fig. 1 besteht die Hauptstelie aus einem Nachrichtensender I₇ einem Nachrichtenempfänger 2, einem Steuerempfänger 3 und einer NF-HF-Kodiermatri^- 4.

Das Eingangssignal für den abgestimmten HF-Nachrichtenempfänger 2 wird in der normalen Stellung mit dem Transformator X3 aus der Stromversorgungsleitung LI - L2 über die das System ankoppelnden Kondensatoren Cl und C2 und über eine Reihe von Arbeitskontakten eingekoppelty weiche in der Kodiermatrix 4 enthalten sind.

Die Stromversorgungsleitungen Ll - L2 führen Wechselstrom einer ersten Phase und Stromversorgungsleitungen Ll'- L2 und LI"- L2 führen Wechselstrom einer zweiten und dritten Phase, welcher Wechselstrom aus einem gemeinsamen Transformator stammt. Die Wechseisiromversorgungsleitungen erscheinen aufgrund dieser Phasentrennung als getrennte individuelle Stromversorgungsleitungen. Nachrichtenübermittlung und -steuerung zwischen' der Hauptstelle, welche an die Stromversorgungsleitungen Ll - L2 angeschlossen ist und den Nebenstellen, welche an die anderen Stromversorgungsleitungen LT- L2 und Ll"-L2 angeschlossen sind, wird über eine Versorgungsleitungen-Ankopplungsvörrichtung 5 ausgeübt und wird nachfolgend genauer anhand der Fig. 13 beschrieben.

Zusätzlich hierzu ist die Gleichstromversorgung über eine Reihe geschlossener Kontakte, welche in der NF-HF-Kodiermatrik; 4 enthalten sind, mit.dem Nachrichtenempfänger 2 verbunden. Indem man irgendeinen Adressenschalter in der Kodiermatriks 4 schließt, wird die B + Leitung geöffnet, wodurch die Versorgungsspannung von dem Nachrichtensender

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und dem Nachrichtenempfänger 2 abgetrennt wird. Weiterhin: Wenn man irgendeinen Adressen scha lter in der Kodiermatriic 4 schließt, dann wird das Ausgangssignal des ausgewählten Kodiermatrik -HF-Kanals über die System, Ankopplungskondensatoren an die Stromversorgungsleitung gelegt und öffnet die Signal leitung, wodurch der Nachrichtensender 1 und der Nachrichtenempfänger 2 und der Steuerempfänger 3 abgetrennt werden.

In der Normal stellung des Ubertragungsschal ters ST nimmt der Hauptstellen-Geradeausempfänger das Signal auf und verstärkt es, wenn irgendeine Nebenstelle über den Sprachkanal zum Nachrichtenempfänger 2 sendet. Der Audiodetektor demoduliert die HF und hat genügend AVR (automatische Verstärkungsregelung) für die Eingangsstufe, um den Nachrichtenempfänger 2 zu stabilisieren. Die Audio-Treiberstufe ist speziell so ausgelegt, daß sie hochfrequentes Rauschen unterdrückt und Signale kleiner Amplitude nicht verstärkt. Da systembedingtes Rauschen an diesem Punkt als Signal niederer Amplitude mit vielen hochfrequenten Komponenten auftritt, wirkt diese Audio-Treiberstufe als Geräuschfilter und verbessert das Signal/Rauschverhältnis des Eingangssignals für den Audb-Verstärker. Das Ausgangssignal des Audio-Verstärkers steuert den Lautsprecher an. Der Nachrichtenempfänger 2 erhält selektiv HF-Energie aus der Wechselstromversorgungsleitung über die Koppel kondensatoren CT, Cl, die direkt mit der Primärwicklung des HF-Transformators X3 gekoppelt sind. Dies sichert eine Übertragung mit niederen Signalpegeln und schafft eine ausreichende Empfindlichkeit für alle Systemanwendungen,

Wenn der Ubertragungsschalter ST geschlossen wird, dann wird das Ausgangssignal des

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. Nachrichtensenders 1 durch den Transformator X2 zur Wechselstromversorgungsleitung L2 geschickt. Der Lautsprecher ist mit dem Audio-Verstärker verbunden und er hat nun die Funktion eines Mikrofons. Im Nachrichtensender 1 wird an den ΑΜ-Λ/bdulator und den HF-Oszillator der Pegel B -{-angelegt. Das Sprachsignal wird vom Audio-Verstärker verstärkt der den Signalpegel auf die vom AM-Modulator geforderte Höhe bringt und zugleich eine Gegenkopplung aufweist, die bewirkt, daß ein genügend konstantes Ausgangssignal aufrecht erhalten wird, unabhängig vom Pegel des Eingangs-Sprachsignais. Das Ausgangssignal des Modulators amplitudenmoduliert den HF-Oszillator ο Ein sehr kleiner Teil der modulierten HF-Energie , welcher sich im Abstimmkreis des HF-Oszillators befindet, wird durch den Transformator X2 an die Wechsel stromleitung angekoppelt. Durch das Heruntertransformieren mit dem Transformator X2 erhält man die notwendigen Stromsignale um die niederohmige Wechselstrom-Versorgungsleitung ansteuern zu können.

In der Normaisteilung des Ubertragungsschalters ST und wenn irgendeine Nebenstelle ein Steuersignal auf dem Steuerkanal sendet, dann wird (im Steuerempfänger 3) der Hauptstellen-Steuerungs-Geradeausempfänger durch den Transformator X7 an die Stromversorgungsleitung gelegt, nimmt das Signal auf und verstärkt es. Der Audio-Detektor demoduliert das Vorliegen eines Steuerungs-HF-Signais in einem Gleichstrompegel, wodurch man AVR-Spannung für die Eingangsstufe erhält, um den Verstärker zu stabilisieren. Die Änderung im Gleichstrompegel wird ebenfalls durch den Pegelverstärker verstärkt ^ dessen Ausgangssignal einen Relais-Treiber ansteuert, das seinerseits das einpolige Umschaltrelais und den Tonfrequenzgenerator ansteuert. Das Ausgangssignal des einpoligen Umschaltrelais kann dazu verwendet werden, irgendeine Spannung zu steuern, da seine Kontakte vom

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System isoliert sind. Man kann z. B. eine Wechselstrom-Leitungsspannung schalten, um damit elektromechanische Vorrichtungen oder eine hohe Energie aufnehmende Vorrichtungen zu betreiben. Der Tonfrequenz-Generator erzeugt ein Niederfrequenzsignai, das reich an Harmonischem ist und das zum Audio-Treiber im Nachrichtenempfänger 2 geschickt wird. Da der Audio-Verstärker in seiner "EIN"-Stellung ist, wird dieses Signal verstärkt und ein laut hörbares Signal wird vom Lautsprecher abgegeben.

Da im Gegensatz zur Strahlung nahezu alle HF-Energie, welche durch dieses System erzeugt wird, über Leitungen weiterbefördert wird, kann man dieses System von einem benachbarten System durch einen Netztransformator oder einen Filter in der Versorgungsleitung isolieren.

Wenn eine Entkopplung durch Netztransformatoren nicht vorgesehen ist oder wenn zusätzliche Entkopplung notwendig ist, dann können Stromversorgungsleitungs-Filter zu Isolationszwecken verwendet werden.

Fig. 2 zeigt schematisch eine Schaltung, die die Logik der Blockschaltung nach Fig. 1 befriedigt.

Der Nachfichten sender besteht aus einem Emitter-modulierten Oszillator Q3. Die Primärwicklung des NF-Transformators X2 und des Kondensators CIl parallel zt» dessen Ausgangsklemmen wirkt als abgestimmter Schwingkreis. Die Schaltungsstabilität Im Hinblick auf Temperaturveränderungen wird durch Auswahl der Bauelemente erreicht, die komplementäre

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Temperaturkoeffizienten haben .

Zusätzlich kann die Induktivität der Primärwicklung so eingestellt werden, daß die Ausgangsfrequenz des Oszillators auf den Nachrichtenkanal abgestimmt ist. Diese "Spulenkernabstimmung" erlaubt es, von Hand Frequenzverschiebungen auszugleichen, die von stellungsabhängigen Lastunterschieden "und dem Altern der Bauelemente herrühren.

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Ein sehr kleiner Energiebetrag wird vom Schwingkreis ausgekoppelt und der Wechselstromversorgungsleitung durch eine Sekundärwicklung zugeführt, die stark mit der Primärwicklung gekoppelt ist. Indem man ein hohes Primär- zu Sekundärwicklungs-Verhältnis aufrecht erhält, verhindert man , daß die Frequenzstabilität des HF-Oszillators durch Änderungen in der Stellung des Senders und in der quer über der Sekundärwicklung erscheinenden Ausgangslast beeinflussen. Hierdurch wird eine ausreichende Trennung zwischen der Wechsel stromleitung und dem HF-Oszillator erreicht.

Der Modulator Q2 ändert die Verstärkung des HF-Oszillators mit niederfrequenter Geschwindigkeit. Der Gleichspannungs-Vorspannungspegel des Modulators wird durch den veränderlichen Widerstand Pl erzeugt und steuert den Modulationsgrad des HF-Ausgangssignals. Hierdurch ist man in der Lage, den Modulationspegel auf größer als 75 % einzustellen, wodurch man ein hohes Signal zu Rauschverhältnis im System bekommt. Der Kondensator ClO eliminiert HF-Energie, die am Emitter erscheint.

Über Leitungssicherungen fl und f2, die bei Kurzschlüssen schützen, wird Energie an die

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Primärwicklung eines Wechselstrom-Transformators Xl gelegt. Der Transformator stellt eine Trennung für das System von der Wechselstromversorgungsleitung und einer Wechelspannung on der Ausgangswicklung von 12,6 Volt dar. Die HF-Kondensatoren Cl und C2 werden dazu verwendet, die Eingangs^- und Ausgangssignale des Systems an die Wechselstromversorgungsleitung anzukoppeln und gleichzeitig das System von den 60 Hz der Stromversorgung zu trennen. Die Dioden CRl, CR2 und der Kondensator C3 bilden für die Stromversorgung einen gefilterten Doppelweg-Gleichrichter, der 21 Volt Gleichspannung abgibt. Der Widerstand Rl und der Kondensator C4 werden dazu verwendet, als zusätzliches Filter für den eine hohe Verstärkung aufweisenden Wechsel stromverstärker zu dienen, der im HF-Sender verwendet wird. Der Widerstand RIO undc'er Kondensator C15 stellen einen zusätzlichen Filter für empfindliche, stark verstärkende Nachrichten- und Steuerungs-Empfängerschaltungen dar.

Wenn der Übertragungsschalter ST geschaltet wird, dann werden 21 Volt Gleichspannung an den HF-Sender gelegt und der Ausgang des Mikrofons wird über den Kondensator C5 an die Basis des NF-Verstärkers Ql gelegt. Die Widerstände R2, R3, R4 und R5 werden dazu benutzt, den Transistor Ql gleichspannungsmäßig vorzuspannen. Der Kondensator C6 stellt einen Wechselspannungs-Nebenschluß dar. Der Kondensator C7 ist so ausgesucht, daß sein Blindwiderstandswert genügend klein ist, um unerwünschte HF-Rückkopplungssignale nach Erde abzuleiten. Das NF-Signal, welches am Kollektor des Transistors Q1 anliegt, wird durch den Kondensator C8 an die Basis des NF-Modulators Q2 gelegt. Der gleichstrommäßige statische Arbeitspunkt und daher auch die Verstärkung des Transistors Q2 wird durch einen Widerstand Ro und die Einstellung eines veränderbaren Widerstands Pl

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bestimmt. Das Wechselstrom-Ausgangssignal des Modulators, welches am Kollektor des Transistors Q2 ansteht, wird dazu verwendet, die Emiterspannung des HF-Oszillators Q3 mit niederfrequenter Geschwindigkeit zu steuern. Indem man den Augenblickswert der Emitterspannurig mit niederfrequenter Geschwindigkeit ändert, wird die Verstärkung des HF-Oszillators Q3 mit der gleichen Geschwindigkeit geändert, wodurch der HF-Oszillator moduliert wird. Der Emitter des Transistors Q3 wird HF-mäßig über den Kondensator ClO auf Erde gehalten. Der Widerstand R 3 wird dazu verwendet, den Transistor Q3 gleichstrommäßig vorzuspannen. Die Primärwicklung des HF-Transformators X2 und der Kondensator Cl 1 bilden den Schwingkreis eines Hartley-Oszillators. Der Kondensator C9 wird als Rückkoppiungskondensator verwendet. Das sekundäre Ausgangssignal des Transformators X2 wird direkt über Kondensatoren C! und C2 an die Wechselstromversorgungsleitungen gelegt. Der Nachrichtensender kann bis zu.100 mW an HF-Energie über Leitungen an die Stromversorgungsleitungen abgeben. Nachrichtenübertragung und Steuerung ist deshalb mit niederen Signalpegeln möglich;, ohne daß Störsignale abgestrahlt werden, die empfindliche Instrumente beeinflussen könnten.

Sowohl die Nachrichten- und Steuerungs-Geradeausempfänger bestehen aus einer einzigen Stufe doppelt abgestimmter HF- Verstärk er. Das HF- Signal, welches an der Wechselspannungsleitung steht, wird durch einen HF-Transformator X2 zum Verstärker übertragen, wobei der HF-Transformator X3 eine abgestimmte Sekundärwicklung hat. Die Primärwicklung des zweiten HF-Transformators X4 ist ebenfalls abgestimmt, um die Selektivität zu verbessern. Größere Selektivität und eine schmälere Verstärkerbandbreite erhöhen die Anzahl der

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möglichen Kanäle. Die Sekundärwicklung des zweiten HF-Transformators steuert den NF-Diodendetektor CR3 an.

Zu Konstanthaltungszwecken bildet der nichtvorgespannte Emitterwiderstand R9 eine Gegenkopplung. Die AVR wird durch einen Rückkopplungswiderstand RIl bewirkt, der die Gleich-Vorspannung verkleinert und damit auch die Verstärkung des einstufigen Verstärkers vermindert.

Das Ausgangssignal des NF-Detektors CR 3 wird direkt zum NF-Treiber Q6 geleitet. Der einen kleinen Wert aufweisende Koppelkondensator Cl 7 im Nachrichtenempfänger 2 ist so bemessen, daß er den NF-Verstärkungsgang vermindert, so daß dieser der Hochfrequenz-Gegenkopplung entspricht, welche durch einen einen niederen Wert aufweisenden Rückkopplungskondensator C18 erzeugt wird. Hierdurch wird das Systemrauschen eliminiert, das am Eingang des NF-Treibers als eine komplexe Spannung ansteht, die sowohl Komponenten mit niederem Pegel als auch hoher Frequenz enthält.

Wenn afcr Ubertragungsschalter ST in der gezeigtenStellung ist, dann ist die Wechselspannungsstromversorgungsleitung direkt über die Kondensatoren Cl und C2 mit der Primärwicklung des Nachrichtenempfänger-Eingangstransformators X3 gekoppelt. Hierdurch wird eine Nachrichtenübermittlung mit niederen Signalpegeln hergestellt, was eine genügende Empfindlichkeit für viele Systemanwendungen ergibt. Der Kondensator Cl3 und der Transformator sind auf den Nachrichtenkanal abgestimmt. Indem man von Hand den ersten und den zweiten Transformator X3, X4 abstimmt, hat man ein Mittel in der Hand, die

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Selektivität des Geradeaus-Empfängers zu verbessern. Die Widerstände R8, P2 und R9 werden dazu verwendet, den HF-Verstärker Q4 gleichspannungsmäßig vorzuspannen. Der veränderbare Widerstand P2 wird als Geräuschsperren-Pegelsteuerung verwendet. Wenn keine HF vorliegt, dann ist der Gleichspannungspegel am Mittenabgriff des veränderbaren Widerstands P2 positiv, wodurch die Basis des Geräuschsperren-Verstärkers Q5 angesteuert wird. Der Kollektor des Verstärkers Q"5 geht dann nach Erde, woraufhin die Basis des NF-Verstärkers Q6 wieder nach Erde geht. Dadurch wird der NF-Treiber Q6 abgeschaltet. Wenn man ein HF-Signal empfängt, dann wird der Gleichspannungspegel am Mittenabgriff des Widerstands P2 negativ und der Rauschsperrenverstärker Q5 wird ausgeschaltet,wodurch die Basis des Treibers Qo in den normalen Vorspannungszustand gelangen kann, welcher vom Widerstand Rl2 bestimmt wird. Der HF-Signalpegel, welcher dazu benötigt wird, den Geräuschsperren-Transistor aus der Sättigung herauszufahren, kann von Hand eingestellt werden. Hierdurch wird die Selektivität des Verstärkers verbessert und man verhindert Systemrauschen während Nachrichten-Sendepausen. Der Kondensator Cl3 wird dazu verwendet, HF nach Erde abzuleiten und gibt einen relativ stabilen Gleichspannungspegel für die Vorspannung und Rauschsperrensteuerung ab. Der Emitterwiderstand R9 wird wechselstrommäßig nicht überbrückt. Obwohl hierdurch die WechselSpannungsverstärkung des Verstärkers heruntergesetzt wird, ergibt diese Gegenkopplung ein stabiles Arbeiten. Das Ausgangssignal des HF-Verstärkers Q4 steuert einen abgestimmten Ausgangstransformator X4 an, der zusammen mit einem Kondensator C14 einen Schwingkreis bildet. Die Sekundärwicklung des Transformators X4 ist mit der NF-Detektordiode C3 und dem Filterkondensator CIo verbunden, die das NF-modulierte HF-Signal in ein NF-Signal und einen Gleichspannungspegel umwandeln. Der Pegel der Gleichspannung ist negativ

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und ändert sich direkt mit der Amplitude des Eingangssignals. Da die Verstärkung des Verstärkers Q4 direkt proportional zu seiner Gleich-Vorspannung ist, kann die Rückkopplung über den Widerstand RIl dazu verwendet werden, automatisch die Verstärkung dieser Schaltung zu regeln. Hierdurch erhält man einen stabil arbeitenden Verstärker und konstante Ausgangspegel über einen breiten Bereich von Eingangssignalpegeln» Der weite Bereich an Eingangssignalpegeln kann von Aufstellungsorten und zeitabhängigen Funktionen herrühren .

Das NF-Ausgangssignal erscheint an einem verändert I ich en NF-Pegelwiderstand P3. Ein Teil dieses Signals wird wechselstrommäßig über den Koppel kondensator C \7 zum NF-Treiber Qo weitergeleitet. In einem direkt gekoppelten Strom-Trägersystem scheint das Geräusch aus zwei NF-Grundkomponenten am Eingang des NF-Treibers Q6 zu bestehen.

Eine Komponente besteht aus Zufallsrauschen sehr hoher Amplitude mit sehr schmalen Impulsen und die andere besteht aus Signalen kleines Pegels, die sich über das ganze Frequenzspektrum erstrecken. Schmale Impulse enthalten hochfrequente Komponenten. Diese hochfrequenten Rauschkomponenten können nahezu ausgeschaltet werden, indem man die Verstärkung des Treibers im Hochfrequenzbereich heruntersetzt , indem man einen Kondensator C18 zwischen den Kollektor und die Basis des Verstärkers Q6 legt. Der Blindwiderstand des Kondensator ist umgekehrt proportional zur Frequenz. Daher werden die Hochfrequenzkomponenten des Geräusches sehr stark durch die Gegenkopplung reduziert, die dieser Kondensator mit sich bringt. Durch diesen Rückkopplungszweig werden niedere Frequenzen mehr verstärkt. Wenn man jedoch den einen niederen Wert besitzenden Koppelkondensator C17

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richtig bemrßt, dann wird die niederfrequente Verstärkung des Verstärkers ebenfalls herabgesetzt. Hierdurch kann man den Verlauf des Frequenzganges des Verstärkers steuern, der wegen Hochfreqüenzunterdrückung nicht mehr gleichmäßig verlaufen ist. Auch hier ist der Blindwiderstand des Kondensators umgekehrt proportional zur Frequenz. Die Kombination einer NF- und HF-Verstärkungsverminderung vermindert die Verstärkung im mittleren Bandbereich des NF-Verstärkers Q6 genügend, so daß der NF-Verstärker lediglich auf Signale anspricht, die im Pegel höher sind als die normalen Geräuschsignale niederen Pegels, die am NF-Detektor CR3 anstehen. Indem man den Prozentsatz der Modulation hoch hält, wird auch das Signal/Rauschverhälfnis des Systems hoch. Der Kondensator C19 wird als HF-Ableitung nach Masse verwendet und sichert so ein stabiles Arbeiten im Wechselspannungsbereich. '

Die Transformatoren X5 und Xo , die Widerstände R13, R14, R15, Rio, die Transistoren Q7, Q8 und der Kondensator C20 bilden einen üblichen NF-Gegentakt B-Verstärker.

Wir wenden uns nun in der Hauptstelle dem Steuerempfängerteil zu. Wenn das richtige HF-Signal empfangen wird, dann wird die negative Ausgangs-Gleichspannung des Steuerungs-NF-Detektors verstärkt, so daß das einpolige Umschaltrelais anzieht, das zur Steuerung verwendet werden kann. Zusätzlich schaltet der Ausgangs-Treiber-Transistor Q15 den Phasenschieber-Oszillator Q9 ein, der dazu verwendet wird, eine Tonfrequenz zu erzeugen, die durch einen im Sättigungsbereich betriebenen Transistorverstärker QIl in Rechteckform gebrächt wird, ehe sie an den Verstärker angelegt wird. Das Ausgangssignal enthält viele Harmonische, so όόίΐ ein hörbarer Ton vom Lautsprecher erzeugt wird.

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Der Steuerungsempfänger hat die Eigenschaft, selektiv ieitungsübertragene HF-Energie aus der Wechselstromversorgungsleitung über die Kondensatoren Cl und C2 empfangen zu

können, die direkt mit der Primärwicklung des ersten HF-Transformers X7 gekoppelt sind. Hierdurch wird eine Steuerung bei niederen Signalpegeln sichergestellt, wodurch man ausreichende Empfindlichkeit für die Anwendungen des Systems erhält.

Der Steuerungs-Geradeaus-Empfänger ist identisch mit dem Nachtichten-Geradeaus-Empfänger, ausgenommen, daß hier keine Rauschunterdrückungs-Steuerung vorgesehen ist. Das Ausgangssignal der NF-Detektordiode CR4 wird dazu verwendet, einen in Basisschaltung betriebenen Verstärker Q 13 anzusteuern. Wenn ein HF-Signal ankommt, dann wird der Emitter und der Kollektor des Transistors Q13 negativ.

Hierdurch wird der Kollektor des Transistors Q14 positiv, wodurch die Basis des Transistors Ql5 über den Widerstand Rl3 angesteuert wird. Hierdurch wird der Treiber Ql6 eingeschaltet, der seinerseits das Relais ansteuert. Die Diode CR5 ist eine Begrenzungsdiode, die dazu verwendet wird, induktive Spannungsspitzen auszuschalten, die von der Relaisspule stammen, wenn der Treiber Q15 abgeschaltet wird.

Wenn der Treiber Ql5 eingeschaltet ist, dann ist der Emitter des Phasenschieber-Verstärkers Q9 über den Transistor Q 15 an Erde, woraufhin der Phasenschieber-Oszillator zu schwingen beginnt. Der übliche Phasenschieber-Oszillator besteht aus dem Kondensator C21, dem Widerstand R17, dem Kondensator C22, Widerstand R18, Kondensator C23, Widerstand R19, Kondensator C24, Widerstand R20, Widerstand R21, Widerstand R22, Transistor Q9 und Widerstand R23. Der Transistor QlO und der Widerstand R24 werden dazu verwendet,

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über den Kondensator C25 einen Rechteckverstärker-Transistor Ql 1 anzusteuern. Der Transistor QIl ist normalerweise ausgeschaltet, weil seine Basis über den Widerstand R25 an Masse ist. Die Rechteck-Ausgangsspannung tritt auf, wenn das Eingangssignal diesen Transistor vom ausgeschalteten Zustand in die Sättigung steuert. Der Ausgang dieses Verstärkers wird der Primärwicklung des NF-Treiber-Transformators X5 über ein/veränderbaren Widerstand.P4 zugeleitet. Der Wert des Widerstands P4 bestimmt den NF-Ausgangspegel. Die Umwandlung der NF in eine Rechteckspannung erzeugt ein klargeformtes Signal, das oberwellenreich ist und vermeidet einen Brumm.

' Die Möglichkeit, die Tonfrequenz-Generatorschaltung wie ein Tor ein- und auszuschalten, und zwar mit niederen Signalpegeln, gestattet seinen Betrieb mit üblichen System-Signalpegeln ο

Ein dreipoliger Umschalter SF wird zu folgendem Zweck verwendet: Mit ihm wird der Ausgang des Senders und der Eingang des Empfängers mit der Wechsel stromleitung verbunden, so daß nun der Lautsprecher als Mikrofon betrieben werden kann und daß die Spannung B + sowohl dem Nachrichtenmodulator als auch dem HF-Oszillator zugeführt wird.

Die Ausgangsklemmen Ll und L2 , B + EIN und B + AUS sind über eine Serienverbindung im NF-HF-Verschlüssler verbunden. Wenn man irgendeinen V.erschIüssIerschalter öffnet, wird die Serienverbindung unterbrochen und es werden alle Stromversorgungs- und Signal leitungen zur Hauptstelle unterbrochen, ·

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Indem man Festkörper-Bauelemente verwendet, werden die Anforderungen an die Stromversorgungsleistung des Systems auf ein Maß reduziert, das vernachlässigbar ist. Zusätzlich werden hochohmige Schaltungen wo immer möglich verwendet, um weiterhin den Energieverbrauch herunterzusetzen. Außerdem ist die Schalt-Anordnung in jeder Stellung so getroffen, daß nur ein Teil jeder Schaltung zur gleichen Zeit eingeschaltet ist.

Wir wenden uns nun der Fig. 3 zu. Die Nebenstelle besteht aus einem Nachrichten- und Steuerungssender 10, einem Nachrichtenempfänger Π und einem NF- HF- Mettritzen verschlüssler. Wenn in der normalen Stellung des Sendeschalters ST der Hauptstellenverschlüssler das in bestimmter Weise modulierte HF-Signal sendet, auf das der Entschlussler anspricht, so wird vom Entschlüssler eine Oberwellen-reiche NF-Tonfrequenz erzeugt, die an den NF-Treiber gelegt wird. Da der NF-Verstärker in seiner "E IN "-Stellung ist, wird dieses Signal verstärkt und das gut hörbare Signal wird durch den Lautsprecher erzeugt.

Wenn der Sendeschalter ST in seiner Sendestellung ist, wird der Nachrichten- und Steuerungssender an die Wechsel Spannungsversorgungsleitung angeschlossen. Der Lautsprecher ist mit dem Wechsel stromverstärker verbunden und wird nunmehr als Mikrofon verwendet. B + wird an den Modulator und den Nachrichten- und Steuerungssender angelegt. Das Sprachsignal wird durch den Verstärker verstärkt, wodurch sein Pegel auf eine Höhe ansteigt, wie sie vom AM-Modulator benötigt wird ,und erzeugt eine Gegenkopplung, die dazu verwendet wird, ein genügend konstantes Ausgangssignal unabhängig von den Eingangs-Sprach-Pegeln zu halten. Das Modulator-Ausgangssignal moduliert den HF-Oszillator im Sender amplitudenmäßig. Ein sehr kleiner Teil der modulierten HF-Energie , welche im Schwingkreis des

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HF-Oszillators vorhanden ist, wird durch eine Wicklung des Transformators X2' zur Wechselspannungsleitung gekoppelt. Durch das Heruntertransformieren mit dem Transformator erhält man die notwendigen Siromsignale, mit' der die niederohmige Wechselspannungs-Stromversorgungsleitung angesteuert werden kann.

Wenn der Empfangsschalter SR in seiner Empfangsstellung ist, dann wird die Wechselstromversorgungsleitung über den Transformator X3' an den Eingang des Nachrichten-Geradeaus-Empfängers gelegt und das Ausgangssignal des NF-Treibers wird dem NF-Verstärker zugeführt. Wenn man ein Signal vom Hauptstellensender empfängt, dann nimmt derNebenstellen-Geradeaus-Nachrichtenempfänger dieses Signal auf und verstärkt es . Der NF-Detektor moduliert die HF und sorgt für genügend AVR in der Eingangsstufe, um den Empfänger zu stabilisieren. Der NF-Treiber ist speziell so ausgelegt, daß er hochfrequentes Rauschen unterdrückt und Signale niederen Pegels nicht verstärkt. Da das Systemrauschen an dieser Stelle als Signal niederen Pegels mit vielen hochfrequenten Anteilen auftritt, wirkt dieser NF-Treiber als ein Geräusdhfilter, welcher das Signal/Rauschverhältnis am Eingang des NF-Verstärkers verbessert. Das Ausgangssignal des NF-Verstärkers steuert den Lautsprecher an.

Das NF-Signal aus dem Detektor wird an den Tonfrequenz-Entschlüssler angelegt. Wenn es die richtige Frequenz hat, dann spricht der Tonfrequenz-Entschlüssler an und schaltet den Tonfrequenz-Generator ein. Das Ausgangssignal des Tonfrequenz-Generators ist ein oberwellenreiches NF-Signal. Dieses Signal wird an den Tonfrequenz-Treiber des Nachrichtenempfängers gemäß Fig. 3 angelegt. Auf diese Weise schaltet nur eine ganz bestimmte Kombination von NF- und HF- den Hochfrequenzgenerator ein. Liegt das eine ohne das

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andere vor, so wird der Tonfrequenz-Generator nicht eingeschaltet.

# Die Anzahl der Entschlüssler wird nur durch die Anzahl nichtgekoppelter HF-Kanäle im HF-Arbeitsband und die Stabilität des NF-Detektors bestimmt. Die Auflösung des Systems ist direkt proportional zum Wert Q der Netzwerke. Die Anzahl bestimmter Kombinationen, welche vom Entschlüssler aufgenommen werden kann, beträgt m χ η.

Fig. 8 ist eine schematisch dargestellte Schaltungseinzelheit, welche die Logik des Blockdiagramms von Fig. 7 befriedigt.

Der Geradeaus-Entschlüssler-Empfänger ist identisch mit dem Geradeaus-Nachrichten- und Steuerungsempfänger, welcher in der Hauptstelle verwendet wird. Das Ausgangssignal des Entschlüssler-Empfängers am veränderbaren Widerstand P51 ist eine Tonfrequenz. Diese Tonfrequenz wird über einen Widerstand R58 an einen Phasenschieber-Oszillator gelegt, dessen Verstärkungsgrad durch einen veränderbaren Widerstand P53 auf einen solchen Pegel herabgesetzt wird, welcher Schwingungen in der Schaltung unterdrückt. Wenn das richtige Tonsignal angelegt wird, dann steuert die durch das RC-Netzwerk erzeugte Phasenverschiebung die Basis des Transistorverstärkers Q52 so an, daß die Wirkung des Ausgangssignals des Verstärkers, welches an der Basis erscheint, vergrößert wird, so daß die Schaltung zu schwingen anfängt.

Das Ausgangssignal des Oszillators wird in einen Gleichspannungspegel umgearbeitet, der einen Schmidt-Trigger Q56, Q57 ansteuert, dessen Ausgangssignal augenblicklich einen

Das
NF-Phasenschieber-Oszillator Q58 einschaltet. Ausgangssignal des NF-Oszillators wird

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in Rechteckform gebracht, so daß ein oberwellenreiches Tonsignal entsteht, das dem Tonsignal-Treiber des Nachrichtenempfängers zugeführt wird. Hierdurch wird ein lauter, hörbarer Ton'durch den Lautsprecher erzeugt, wenn die richtige NF/HF-Kombination vom Entschlüssler empfangen wird.

Wenn die Schalter ST, SR und SC in den in der Fig. 4 gezeigten Stellungen liegen, dann ist die Wechselstromversorgungsleitung direkt über Kopplungskodensatoren gemäß Fig. 4 mit der Primärwicklung des Steuerempfänger-Transformators X51 gekoppelt. Dieser Empfänger ist mit dem Nachrichtenempfänger der Fig. 4 identisch mit der Ausnahme, daß er die Rauschunterdrückungsschaltung nach Fig. 4 nicht hat. Das Ausgangssignal des Entschlüssler-Empfängers erscheint am veränderbaren Widerstand P51. Der Mittelabgriff des Widerstands P51, ist so eingestellt, daß durch den hochohmigen Isolierwiderstand R51 genügend Signalspannung gelangt, um ein Phasenschieber-Filter in Schwingungen zu versetzen, wenn die richtige Frequenz vorliegt. Der Filter besteht aus einem üblichen Phasenschieber-Oszillator, dessen Verstärkung soweit heruntergesetzt wurde, daß sie gerade unterhalb des Schwingungseinsatzes liegt. Dieser Pegel wird durch die Einstellung des veränderbaren Widerstands P53 eingestellt. Wenn ein Signal der geeigneten Frequenz am Widerstand R51 anliegt, wird ' es das Rückkopplungssignal vergrößern, so daß die Schaltung nunmehr schwingen kann. Der NF-Filter kann im Grunde irgendeines der vielen üblicherweise verwendeten Impulsfilter sein. ■ '

Ein Phasenschieber-Oszillator mit einstellbarer Verstärkungsregelung wurde wegen des schmalen Übertragungsbands und der Empfindlichkeit solcher Filter ausgewählt, die ja

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nahezu wie Trigger arbeiten. Zusätzlich kann die Mittenfrequenz leicht eingestellt werden, indem man einen Widerstand in der HF-Kombination verändert. Das Ausgangssignal des Filters steuert die Basis der Kollektorschaltung Q54 an. Der niederohmige Ausgang der Kollektorschaltung seinerseits steuert das RC-Netzwerk C60, R64 an. Hierdurch) wird das NF-Signal auf Masse bezogen, wodurch die Gleichrichterschaltung bestehend aus CR52 und C61 in der Lage ist, einen negativen Gleichspannungspegel an der Basis von Q 55 zu erzeugen. Hierdurch wird Q55 ausgeschaltet, wodurch die Spannung an ihrem Kollektor über R66 auf B + ansteigt. C62 wird als Verzögerungsvorrichtung verwendet, damit der Schmidt-Trigger nicht fälschlicherweise getriggert wird, welcher aus Q56, Q57_# R67, R68, R69, R70, R71 und R71 besteht. R65 ist der Vorspannwiderstand für Q55, die normalerweise eingeschaltet ist. Das Ausgangssignal des Schmidt-Triggers erscheint als positives Signal am Kollektor von Q57. Das Signal spannt CR53 negativ vor, wodurch einem üblichen Phasenschieber-Oszillator das Anschwingen gestattet wird, der aus C63, R73, C64, R74, C65, R75, C66, R76, R77, Q58, R 78, R79, Q59 und R80 besteht. Das Ausgangssignal dieses Phasenschieber-Oszillators treibt den Rechteckverstärker Q60, dessen Funktion identisch mit derjenigen gemäß Fig. 2 ist.

In Fig. 9 wird ein wahlweiser NF-HF-Matritzenverschlüssler dargestellt, der dazu verwendet werden kann, die bestimmte Anzahl der Adressenkombination zu erhöhen. Dieser Verschlüssler besteht aus einer Matrix aus η Tonfrequenzoszillatoren AFl - AF η, die in simultanen Kombinationen verwendet werden, sowie aus mHF-Sendern RFl - RF m. Die Einzelheiten der NF-Oszillatoren und HF-Sender , welche hier und später in Fig. 11 gezeigt weiden, sind die gleichen, wie im Zusammenhang mit Fig. 6 gezeigt.

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Wenn der Schalter SIl geschlossen wird, dann wird B+ gleichzeitig an die NF-Oszillatoren AFl und AF3 über eine Diodenauswahlmatriks gelegt. Bei diesem Beispiel wird B + an zwei NF-Oszillatoren angelegt, obwohl die Anzahl gleichzeitig betriebener Oszillatoren wahlfrei ist. DasAxjsgangssignal des'Summierverstärkers wird in diesem Beispiel an den Eingang des RFl -Senders gelegt, B + wird an den RFl-Sender gelegt und der Ausgang des RFl Senders wird an die Wechselspannungsversorgungsleitung angekoppelt.

Diese gleiche simultane Zusammenstellung oder irgendeine andere simultane Zusammenstellung von Tonfrequenzen kann dazu verwendet werden, irgendeinen anderen HF-Sender zu modulieren, indem der geeignete Schalter geschlossen wird. Die Anzahl der bestimmten Kombinationen, welche durch das Verschlüssler-System erzeugt werden kann, ist

.m . η 1
r ! ..(n-r) !

wobei m = der Anzahl der η icht miteinander zusammenwirkenden HF-Kanäle ist, die im Arbeitsband zur Verfügung stehen, und wobei η = der Anzahl diskreter fonfrequentef Signale im Tonfrequenzband des Systems ist, und wobei r die Anzahl von Tonfrequenzen aus einer Anzahl η ist, die dazu verwendet wird, den HF-Träger gleichzeitig zu modulieren. Die maximale Anzahl der Kombinationen tritt auf, wenn r = η : 2 ist.

Wie bei den anderen Verschlüsslern schon gezeigt, wird durch das Schließen von SIl oder irgendeines anderen Adressenschalters S12 bis Smx die Versorgungsspannung vom Sender und Empfänger abgetrennt , wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, indem die B +-Leitung aufgetrennt wird, indem man einen der geschlossenen Kontakte zwischen B + "E3N" und B + "AUS" schließt. In ähnlicher Weise beschließt das Schließen von SIl oder irgendeines anderen

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¹¹³¹² -²⁸- II6175Q

Adressen schalters Sl 2 bis Smx, daß der Sender und Empfänger von der Stromversorgungsleitung abgetrennt wird, indem einer der geschlossenen Kontakte zwischen Ll und L2 geöffnet wird.

In Fig. 10 ist ein weiterer NF-HF-Matritzenentschlüssler gezeigt, dsr dazu verwendet werden kann, ein HF-Signal aufzunehmen, das gleichzeitig mit r aus efner Anzahl von n-Tonfrequenzen moduliert ist. Dieser Entschlüssler besteht aus einer« Geradeaus-EntschlüsslerEmpfänger, enem Tonfrequenz-Detektor, einer AVR-Schaltung, einem N^Frfnt5ch(üssler AFl usw., einer UND-Schaltung und einem Tonfrequenz-Generqtqr, Mit Awspqhme der UND-Schaltung sind die Einzelheiten der Schaltkreise hier und in Fig. V? ά\% gleichen, wie in Fig. 8 gezeigt.

Wenn das richtig verschlüsselte NF/HF-Signal gesendet wird, dann nimmt der Geradeaus-Empfänger das simultan modulierte HF-Signal auf und verstärkt ps. per Tonfrequenz-Detektor demoduliert dieses Signal und schafft für die Eingangsstufe eine AVR, um die Verstärkerstabilität sicherzustellen. Alle NF-Signale aus dem Entschlüssler werden gleichzeitig an die r-Tonfrequenz-Entschlüssler gelegt. Wenn a||e der richtigen NF-Signale im zusammengesetzten Signal des Tonfrequenz-Modulators vorhanden sind, befriedigen die Ausgangssignq!C des Tonfrequenz-Entschlüsslers die UN D- Schal tung, wodurch der Tonfrequenz-Generator eingeschaltet wird. Das Ausgangssignal des Tonfrequenz-Generators ist ein niederfrequentes, oberwellenreiches Signal. Dieses Signal wird an den Ton frequenz-Treiber gemäß Fig. 3 gelegt. Die Anzahl der bestimmten Entschlüssler wird nur durch die Anzahl

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der nicht miteinander zusammenwirkenden HF-Kanäle bestimmt, die dem HF-Arbeitsband zur Verfügung stehen und durch die Stabilität der NF-Detektoren , was seinerseits die Anzahl der Tonfrequenzen bestimmt, die dem NF-Band des Systems aufgelöst werden können. Die bestimmte Anzahl der Kombinationen, die durch diese Anordnung entschlüsselt werden kann, ist

m . η ί"
r 1 (m - r) !

so wie dies im Fall des oben beschriebenen simultanen Verschlüsslers beschrieben wurde. In Fig. 11 ist eine weitere wahlweise Verschlüssler-NF/HF-Marrix gezeigt, die dazu verwendet werden kann, die bestimmte Anzahl der Adressenkombinationen zu vergrößern. Dieser Verschlüssler besteht aus einer Matrix von η Tonfrequenzoszillatoren AFl - AFn, die in Reihenfolge-mäßiger Kombination verwendet werden, sowie aus mHF-Sender RFl RFm. Wenn der Schalter SIl geschlossen wird, dann wird B + gleichzeitig an die X-Taste NF-Oszillatoren AFl - AFn über die Diodenauswahlmatrix gelegt. X ist gleich der Anzahl der Tonfrequenzen aus einer Anzahl von η , die der Reihenfolge nach dazu verwendet werden, die HF-Sender RFl - RFm zu modulieren. Wenn man den Schalter SIl schließt, dann wird ein Flip-Flop FF gesetzt, so daß Taktimi pulse aus dem Taktgenerator zu einem Tor G in einem Ringzähler gelangen können, der X + 1 Stellungen aufweist. Wenn X + 1 Taktimpulse an den Ringzähler angelegt worden sind, dann wird das Ausgangssignal des Ringzählers das Flip-flop zurücksetzen, wodurch die Taktimpulse abgeschaltet werden. Indem der Ringzähler von.der Stellung 1 zur Stellung X läuft, wird das Ausgangssignal jeder Gruppe von η HF-Oszillatoren der Reihenfolge nach durch ODER-Tore und Tore Gl GX zu den Eingängen des HF-Senders über ein ODER-Tor geleitet. Der Schalter SIl legt

40-9 8 0 970 36 3 .

11 312 -30-

auchB + an den Sender RFl und koppelt das Ausgangssignal des Senders RFl an die Wechselstromversorgungsleitung Ll. Diese gleiche Auswahl und Folge der Tonfrequenzen oder irgendeine Auswahl und Folge von Tonfrequenzen kann dazu verwendet werden, irgendeinen anderen HF-Sender zu modulieren, indem der geeignete Schalter geschlossen wird. Wenn identische Tonfrequenzen in benachbarter Lage in zeitlicher Aufeinanderfolge verwendet werden, dann müssen zwischen Verschlüssler und Entschlüssler Maßnahmen zur synchronen Taktgabe getroffen

X werden. Die wirkliche Anzahl bestimmter Kombinationen ist gleich η . m._f "weniger den Kombinationen, die identische Tonfrequenzen in der Zeitfolge haben. Hierbei ist X gleich der Anzahl der in der Reihenfolge auftretenden Tonfrequenzen, die dazu verwendet werden, den HF-Träger zu modulieren. _n ist die Anzahl der Tonfrequenzen im Tonfrequenzband des Systems und m ist die Anzahl der nicht miteinander zusammenwirkenden HF-Kanäle im H F-Arbeitsband.

In Fig. 12 ist ein weiterer NF/HF-Matritzenentschlüssler gezeigt, der dazu verwendet werden kann, ein HF-Signal in zeitlicher Aufeinanderfolge zu empfangen, das durch X-Tonfrequenzen moduliert worden ist. Dieser Entschlüssler besteht aus zwei Geradeaus-Entschluss I er-Empfängern, einem Tonfrequenz-Detektor, einer AVR-Schaltung, X Tonfrequenz-Entschluss lern, X 1-Halteschaltungen, Tore, einem Pegeldetektor und einem Tonfrequenz-Generator.

Wenn das richtige NF/HF-Signal gesendet wird, dann nimmt der Geradeaus-Empfänger dieses in zeitlicher Aufeinanderfolge modulierte HF-Signal auf und verstärkt es. Der Tonfrequenz-Detektor demoduliert dieses Signal und erzeugt ein AVR-Signal für die Ein-

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gangsst'ufe, um die VerstärkerstabiUtät konstant zu halten. Die iryzeitlicher Aufeinanderfolge empfangenen NF-Signale aus dem Detektor werden an die Tonfrequenz-Entschlüssler AFl- ABi angelegte Wenn die Reihenfolge der Signale so ist, daß die Tonfrequenzen in der richtigen Reihenfolge empfangen werden, dann wird B + über Tore G der Reihenfolge nach an die zugehörigen Halteschaltungen gelegt, die dann ihrerseits als B +-Versorgungen für das nächste Tor wirken, bis ein Gleichspannungspegel zum Pegeldetektor hindurchgelangt ist. Eine falsche Reihenfolge wird nicht angenommen, da jede Halteschaltung so ausgelegt wird, daß sie entlädt, ehe ihre Spannung zum nächsten Tor übertragen wird, wenn die Reihenfolge nicht kontinuierlich ist. Das Ausgangssigna! des P egeldetektors steuert einen Tonfrequenz-Generator an. Der Ausgang des Tonfrequenz-Generators ist ein niederfrequentes, oberwellenreiches Signa!. Dieses Signal wird an den Tonfrequenz-Treiber gemäß Fig. 3 gelegt. Die Anzahl der bestimmten Entschlüssler wird nur durch die Anzahl der nicht miteinander zusammenwirkenden HF-Kanäle begrenzt, die im HF-Arbeitsband zur Verfugung stehen und durch die Stabilität der NFrDetektoren, die die Anzahl der Tonfrequenzen bestimmt, die im NF-Band des Systems aufgelöst werden kann. Die bestimmte Anzahl der Kombination,

welche durch diese Anordnung entschlüsselt werden kann, ist ή . m kleiner als die Kombinationen ,welche gleiche NF-Tonfrequenzen in zeitlicher Reihenfolge enthalten, als dies im Fall des oben beschriebenen Verschluss!ers der Fall ist.

Gemäß Fig. 13_wird ein großes, vielstöckiges Gebäude mit 30 Stockwerken durch verschiedene - im Beispiel 3 - Netztrqnsformatoren X90 - X92 von §4 VpJt versorgt. Die Anschlußstelle 1 versorgt drei Steigleitungsgruppen, für die Stockwerke 15- \9, Sj-Qckwerke 20; - 24 und Stockwerke 25. - 30. Die Anschlußstelle 2 versorgt drej Steigleitungsgruppen

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für das Erdgeschoß, für den Stock 4, für die Stockwerke 5-9 und die Stockwerke 10 - 14. Es wird nur die Steigleitungsgruppe gezeigt, die dem Erdgeschoß und dem 4. Stock dient. Die Anschlußstelle 3 versorgt die Aufzüge und die Klimaanlage, Der Ort der Nachrichten- und Steuerungs-Hauptsrelle ist bei diesem Ausfuhrungsbeispiel im Empfang untergebracht und ist an der Phase LI - L2 eines dreiphasigen Netzwerkes der Sekundärwicklung eines Abspanntransformators X94 angeschlossen, der die Steigleitungen des Empfangs versorgt. Die Nebenstellen sind über das Gebäude verteilt und hängen an unterschiedlichen Wechselstromversorgungsleitungen unterschiedlicher Steigleitungen und werden durch verschiedene Anschlußstellen versorgt. Es wird gezeigt, daß eine solche Nebenstelle im 17. Stock durch einen Anschluß der Gruppe D versorgt wird. Eine Wechselstromversorgungs-Ankopplungsvorrichtung 5 koppelt die drei Phasen der Empfangsversorgungsgruppe an. EineWechselstromversorgungs-Ankopplungsvorrichtung 6 koppelt die drei Phasen der Wechselstromversorgungsleitung an, die die Stockwerke 15- 17 versorgen.

Zusätzliche Wechselstromversorgungsleirungs-Ankopplungsvorrichtungen sind über das ganze Gebäude an allen Transformatoren verteilt. Wechselstromversorgungs-Ankopplungsvorrichtungen sind (1) an der Sekundärseite des Transformators angeordnetem die individuellen Phasen anzukoppeln, wie dies die Kopplungsvorrichtungen 5, 6 bewerkstelligen ; (2) zwischen der Primärwicklung und Sekundärwicklung eines Abspanntransformators, wie dies durch die Kopplungsvorrichtung 7 beim Transformator X95 gezeigt ist ; und (3) zwischen den Versorgungsstellen, wie dies durch die Kopplungsvorrichtung 8 zwischen den Steigleitungen der Anschlußstelle 1 und Anschlußstelle 2 gezeigt ist.

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Die Wechselspannungsleitungs-Kopplungsvorrichtungen vereinen elektronisch eine größere Anzahl von Wechselspannungsversorgungsleitungen in einem Wechselspannungs-Verteilungssystem, so daß die HauptsteJIe und irgendeine Nebenstelle im Gebäude miteinander in Verbindung treten können. Im Prinzip bestehen die Wechselspannungs-Versorgungsnetzwerke aus einer Vielzahl von Wechselspannungsversorgungsleitungen, die durch Transformatoren voneinander getrennt sind, aus Schaltkästen wie z.B. in den Wandschränken A, B und C, aus Steig1«itungs-Sammelleitungen und aus Phasentrenn- und Schutzschaltungen. Jede Wechsel-Spannungsversorgungsleitung muß als eine separate Verbindungsvorrichtung betrachtet werden. Für die Frequenzen, mit denen bei Systemarbeit gearbeitet wird, die die Nachrichten über den Strom übertragen, wirken die Phasentransformatoren, Abspanntransformatoren, separate Steigemetzwerke usw. als so hohe Widerstände für die Nachrichten-übermfttelnden Glieder, daß sie für alle praktischen Zwecke als leerlaufende Schaltungen und daher als getrennte Leitungen betrachtet werden müssen.

Um diese große Anzahl von einzelnen Verbindungsleitungen zu vereinen, werden die Wechselspannungsversorgungsleitungen-Ankopplungsvorrichtungen verwendet.

Die Ankopplung an die Wechselspannungsversorgungsleitung wird durch ein·-- frequenzselektives Netzwerk bewirkt. Dieses Netzwerk stellt einen hohen Widerstand für die Stromversorgungsfraquenzen dar und stört deshalb den normalen Energiefluß nicht. Dieses Netzwerk weist jedoch für die Nachrichtenfrequenzen einen sehr niederen Widerstand auf und gestattet die ungehinderte Übertragung dieser Signale zwischen unterschiedlichen Leitungen. Hierdurch wird im Endeffekt eine größere Anzahl von Wechselspannungsversorgungs-

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leitungen in einem Wechselspannungsenergie übertragenden System vereint.

Dieses Netzwerk ist in seiner einfachsten Form ein Kondensator, der direkt quer über den Leitungen hängt. Zwecks besserer Trennung der Netzfrequenz wird ein Spulen/Kondensator-Filternetzwerk verwendet.

Noch weiter ausgearbeitete Filtervorrichtungen werden dazu verwendet, sowohl eine größere Isolation von der Netzfrequenz als auch eine niedrigere Ankopplungs-Impedanz bei Nachrichtenfrequenzen zu erhalten.

Das Kopplungsnetzwerk für eine dreiphasige 110 V-Stromversorgungsleitung ist bei 5 gezeigt. Kondensatoren C90 - C92 mit zwei Mikrofarad verbinden jede Phase Ll, Ll', L2' miteinander und mit der Erde über die Spule L19, die 100 Mikrohenry hat.

Die anderen Kopplungsnetzwerke , wie z.B. 7 und 8,zwischen den Primärwicklungen und Sekundärwicklungen der Transformatoren und zwischen den Steigleitungen verschiedener Anschlußstellen haben Kondensatoren und Spulen ähnlicher Werte.

Wenn man ein Nachrichtensystem von 300 kHz verwendet und einen äquivalenten Lastwiderstand von 10 Ohm bei der Nachrichtenfrequenz annimmt, dann dämpft dieses Netzwerk die 6Ό Hz-Netzfrequenz mit 91 db, läßt jedoch die 300 kHz der Nachrichtenfrequenz mit nur einer Dämpfung von 0,5 db hindurch.

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Da die Wechselstromversorgungs-Ankopplungsvorrichtung 6 alle drei Phasen der Transformatore wie z.B. X95, miteinander koppelt, so ist es lediglich notwendig, eine Phase der Sekundärwicklung mit der Primärwicklung des Transformators X95 durch die Wechselspannungsversorgungs-Ankopplüngsvomchturig 7 zu koppeln und ebenso eine Leitung jeder Steigleitung in der gleichen Versorgungsgruppe und zwischen den Versorgungsgruppen, wie z.B. durch die Wechselspannungs-Ankopplungsvorrichtung 8. Wenn der Steuerungsschalter SG in der Steuerstellung ist, dann wird das Ausgangssignal des Nachrichten- und Steuerungsverstärkers an die Wechselspannungsleitung gelegt. Die Frequenz des HF-Oszillators im Sender wird zur Steuerkanal frequenz umgeschaltet und B +wird vom Nachrichtenempfänger 11 und dem Entschlüssler abgetrennt und an den AM-Modulator und den HF-Oszillator im Steuerungssender gelegt. Die Stromversorgungsfilter werden dazu verwendet, die WeUigkeit der Gleichspannungsversorgung herabzusetzen und die empfindlichen Schaltungen im Entschlüssler zu entkoppeln. ' -,

Die Wechselspannungsleitung - Ll - 12 liegt an einer ersten Phase eines dreiphasigen Versorgungsnetzes, das die Wechselstrom versorgungsleitungen Ll⁷ - L2undL1" - L2 umfasst.

Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel befindet sich die Nebenstelle auf einer mittleren Etage, z.B. auf der 7. Etage,eines großen 30-stöckigen Gebäudes.

Die Hauptstelle und die Steuerungsstelle sind über Steigleitungen angeschlossen, die von verschiedenen Versorgungsanschlüssen stammen. Nachrichtenübertragung und Steuerung

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zwischen der Hauptstelle und den Nebenstellen werden mit Stromversorgungsleitungs-Ankopp I ungsvorr ichtun gen besorgt, die allgemein mit 6 bezeichnet sind, sowie weiteren Stromveisorgungsieitungs-Ankopplungsvorrichtungen, die genauer anhand der Fig» 13 beschrieben sind.

Fig. 4 stellt einen typischen Plan einer Schaltungseinzelheit dar, die die Logik der Blockschaltung nachFig. 3 befriedigt, mit Ausnahme des Entschlüsslers.

Die Nachrichtenempfänger-Schaltungen und die HF-Nachrichten- und Steuerungssender-Schaltungen sind identisch mit denjenigen, die in der Hauptstelle verwendet werden. Es besteht jedoch eine Ausnahme insofern, als der Sender einen auswechselbaren Abstimmkondensator C30 hat, der parallel zur Primärwicklung des HF-Transformators X2' gelegt werden

kann, wodurch die Frequenz des HF-Oszillator-Schwingkreises vom Nachfichtenkanal auf diejenige des Steuerungskanals gelegt werden kann.

Indem man den Sendeschalter ST schließt, wird die Nebenstelle - die normalerweise auf "Entschlüsseln" steht, auf "Senden" umgeschaltet, indem man den Ausgang des HF-Oszillator-Transformators X2' über die Kondensatoren Cl' und C2' an die Wechselstromleitung legt. Hierzu wird B + an den Modulator und den HF-Oszillator gelegt und wird der Lautsprecher an den NF-Verstärker gelegt, wodurch dieser nun als Mikrofon arbeitet.

Indem man die der Fig. 2 entsprechenden Bauelemente gleiche Bezeichnungen - jedoch mit einem Strich versehen - angeschrieben hat, wird gezeigt, daß die Schaltungsbeschreibung der Fig. 2 auch auf die Fig. 4 zutrifft.

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~³⁷'-

Wenn der Steuerungsschalter SC umgeschaltet wird/ dann bildet die Primärwicklung des HF-Transformators und der variable Kondensator C30 den Schwingkreis für den HF-Hartley-Os zillator, der nun als Steuerungssender verwendet wird. Der Wert der Primärinduktivität kann verändert werden, wodurch man die Ausgangsfrequenz auf den Nachrichtenkanal abstimmen kann. Danach kann der Kondensator C30 so eingestellt werden, daß die Ausgangsfrequenz auf den Steuerungskanal abgestimmt wird, wodurch diese Schaltung sowohl als Nachrichtensender als auch als Steuerungssender verwendet werden lonn. '

Indem man den Empfängerschalter SR schließt, wird die Nebenstelle auf Empfang umgeschaltet, indem die Wechselspannungsversorgungsleitung an den Nachrichtenempfänger-Eingangstransformator X3' gelegt wird und indem der Ausgang des Treibers Q6' an den NF-Verstärker angeschlossen wird.

Indem der Steuerschalter SC geschlossen wird, wird die Nebenstelle auf Steuerung umgeschaltet, indem B + an den Modulator Q2' und den HF-Oszillator Q3' gelegt wird, wobei der auswechselbare Kondensator C30 abgetrennt und der Ausgangstransformator X2' des HF-Oszillators an die Wechselspannungs-Versorgungsleitung angeschlossen wird.

Gemäß dem prinzipiellen NF-HF-Verschlüssler-Blockdiagramm der Fig. 5 besteht der Verschlüssler im wesentlichen aus einer A/birr*- von η Tonfrequenzoszillatoren AFl - AFn und m HF-Sendern RFl - RFm. Der Schalter SII stellt irgendein an einer Anzahl bestimmter Adressenschalter dar. Ist SIl geschlossen, dann wird 3 +an den Oszillator AF!.gelegt. Der Ausgang des Oszillators AF] wird an den Eingang des HF-Senders RFl gelegt. B f wird an den

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HF-Sender gelegt. Der Ausgang des Senders wird an die Wechselstromversorgungsleitung über die Hauptstellen-Koppelkondensatoren gelegt. Hierdurch wird eine bestimmte NF/ HF-Kombination ausgewählt, indem man den Schalter SIl schließt. Die Anzahl ganz bestimmter Kombinationen ist nur durch die Anzahl der Kanäle begrenzt, die im zur Verfügung stehenden HF-Band verfügbar sind und durch die Stabilität der NF-Oszillatoren, die im Verschlüssler vorhanden sind. Indem man passive Bauelemente verwendet,.die temperaturstabil und während ihrer Lebensdauer stabil sind, kann man die Ausgangsfrequenzen innerhalb sehr enger Grenzen auf einen bestimmten Wert halten. Hierdurch kann man eine große Anzahl Tonfrequenter und HF-Kanäle verwenden. Die bestimmte Anzahl von Kombinationen welche durch den Verschlüssler erzeugt werden können, beträgt m · n.

Fig. 6 stellt eine schematische Schaltungseinzelheit dar, die die Logik des Blockdiagramms nach Fig. 5 zufriedenstellt.

Die zwei Hauptschal tungen sind die NF-Oszillatoren und die HF-Sender. Der NF-Oszillator wird η - mal vorgesehen und der HF-Sender wird m - mal vorgesehen. Der HF-Sender RFl arbeitet gleich wie derjenige, welcher im Zusammenhang mit der Hauptstelle in Fig. 2 beschrieben worden ist. Der NF-Oszülator AFl ist ein Phasenschieber-Oszillator , dessen frequenzbestimmende Bauelemente hinsichtlich ihrer zeit- und temperaturabhängigen Wertekonstanz ausgesucht worden sind.

Die NF-Signalquelle kann beliebiger Natur sein, z.B. ein bekannter RG-oder LC-Oszillator.

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Weil mit ihm sehr leicht ein unverzerrtes Ausgangssignal erzeugt werden kann, wurde ein einfacher Phasenschieber-RC-Oszillator als Signalquelle gewählt. Gealterte Drahfwick-Iungs-Widerstände und Polystyrol-Kondensatoren werden dazu verwendet, temperatur-' und zeitstabile Verhältnisse zu schaffen.

Wenn der Schalter SIl geschlossen wird, wird B + an den'Tonoszillafor ÄF1 gelegt und das Ausgangssignal am veränderbaren Widerstand P43 wird direkt dem Eingang des HF-Senders RFl zugeführt. In gleicherweise wird durch das Schließen des Schalters SIl B "+an den HF-Sender'gelegt und wird sein Ausgangstransformator X41 an die Wechsel Spannungsversorgungsleitung angeschlossen. Irgendeine Kombination von NF und HF kann ausgewählt werden, indem man den geeigneten Schalter schließt.' Die maximale Anzahl der Kombinationen beträgt η · m. Da sowohl die B + -Leitung als auch die HF-Leitungen in Reihe mit der B +-Versorgung und der HF-Leitung der HauptsteSle liegen, werden alle Funktionen der Nebenstelle abgeschaltet, wenn derSchalter Sl T geschlossen wird.

Der Tonoszillator AFI ist ein üblicher Ph äsen schieber-Oszillator mit einer Kollektor-Ausgangsstufe. Der Phasenschieberverstärker Q41 steuert mit seinem Ausgangssignal, die Basis der KollektorsfufeQ42 an. Das Signal am Emitter von Q42 ist in Phase mit dem an der Basis anstehendenSignal. Ein Teil dieses Signais, welches ausreicht, die Netzwerkverluste zu kompensieren, wird vom veränderbaren Widerstand P41 abgezapft. Dieses

am Eingang des Phasenschieber-Netzwerkes erscheinende Signal wird um 180 invertiert, und zwar durch die Widerstands-Kondensatorkombination C41, R41, C42, R42 und C43, R43. Jede RC-Kombination bewirkt hinsichtlich des ankommenden Signals eine Phasen-

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verschiebung von 60 . Dieses Signal wird durch den Kondensator C44 Über den Widerstand R44 an die Basis des Transistors Q41 gelegt. Die Drehung um 180 , welche durch

* den Verstärker verursacht wurde, macht, daß das Ausgangssignal des Verstärkers in Phase mit dem Eingangssignal ist, wodurch die Oszillation aufrecht erhalten wird. Der Widerstand R45 ist ein Vorspannwiderstand, Widerstand R46 ist ein Kollektor-Lastwiderstand und der Widerstand R47 ist so bemessen, daß er den Eingangswiderstand des Transistors Q41 erhöht, ist jedoch klein genug, um dem Verstärker genügend Verstärkung zu geben, um die Netzwerk Verluste zu kompensieren. Der Widerstand R44 wird ebenfalls dazu verwendet, den Eingangswiderstand zu erhöhen, den das Netzwerk sieht. Der veränderbare Widerstand P42 wird dazu verwendet, den NF-Signalspegel für den HF-Sender auf den richtigen Wert zu bringen. Dadurch ist man in der Lage, das Ausgangssignal des Oszillators so einzustellen, daß es den nicht!inearen Frequenzgang des HF-Modulators berücksichtigt, welcher vom Frequenzbereich herrührt, auf den· der HF-Sender ansprechen muß.

Gemäß Fig. 7 besteht der NF-/HF-Entschlüssler aus einem Geradeaus-Empfänger, einem Tonfrequenz-Detektor, einer AVR-Schaltung, einem Tonfrequenz-Entschlüssler und einem Tonfrequenz-Generator.

Wenn das in richtiger Weise verschlüsselte NF/HF-Signal gesendet wird, dann wird das NF-modulierte HF-Signal vom Geradeaus-Entschlüssler-Empfänger aufgenommen und verstärkt. Der Ton frequenz-Detektor demoduliert dieses Signal und sorgt durch AVR in der Eingangsstufe für Empfängerstabilität. Auf diese Weise erhält man Nachrichtenübermitr-

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lung und Steuerung zwischen der Houptstelle und den Nebenstellen In irgendeinem Teil des EnergieversorgungssystemSj welches das ganze Gebäude versorgt.

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Claims (14)

11312 ^1 22B175Q Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum wahlweisen Adressieren und zur wahlweisen Nachrichtenübertragung

mit einer größeren Anzahl von Nebenstellen von einem ersten Standort aus, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Wechselspannung*-Stromversorgungsleitungen (Ll, L2 .. ) in einem Wechselstromversorgungs-System vorgesehen sind, die in einem Gebäude Signaiabschwöchungsmittel aufweisen, welche umfassen

a) einen ersten Zweiweg-Stromträger-Nachrichtenübertragungs-Standort (Fig. I),

b) mehrere Nebenstellen-Zweiweg-Stromträger-Nachrichtenübertragungs-Stand orte (Fig. 3),

c) Verbindungsmittel zur nachrichtenmäßigen Verbindung des ersten Standorts (Fig.l) und die Nebenstellen-Standorte (Fig.3) durch direkte Kopplung jeder der Nebenstellen-Standorte (Fig. 3) mit den Wechselspannungs-Stromversorgungsleitungen (Ll, L2...),

d) ein Stromträger-Signaiisiersystem in dem ersten Standort (Fig. 1), das direkt mit der Wechselspannungs-Srromversorgungsleitung (Ll, L2 ...) gekoppelt ist, welches umfasst

da) eine HF-Signal quelle (Q 3),

db) Tonfrequenzgeneratoren (AFl) zur Erzeugung von NF-Signalen,

de) Vorrichtungen zur Verbindung und Sign a I an steuerung der HF-Signal quelle (Q3) und der Tonfrequenzgeneratoren (AFl) , mit denen wahlweise eine Vielzahl von verschiedenen NF/HF-Signalkombinationen erzeugbar ist,

dd) Entschlüssler (Fig. 7) in jeder Nebenstelle (Fig. 3), welche direkt mit den Wechselspannungs-Stromversorgungsleitungen verbunden (Ll, L2 ...) sind

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und mit denen eine gewählte Kombination bestimmten zugehörigen NF/HF-Signalen identifizierbar ist und * de) Wechselspannungsleitungs-Kopplungsvornchtiingen^J?3_/C94, C95)₇ die mit diesen Signaiabschwächungs-Vorrichtungen in dem Wechselsfromversorgungssystem verknüpft sind, und mit denen eine Anzahl der Wechsel.span nungs-

Stromversorgungsleitungen (Ll, L2 ) zu Übertragungszwecken zwischen

Standorten vereinbar sind, welche Standorte mit veYschiedehen Wechsel" spannungs-Stromversorgungsleitungen verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalabschwächungsvorrichtungen Transformatoren in dem Wechselstromversorgungssystem aufweisen und daß die WechselspannungsJeitungs- Koppel vorrichtungen Kondensatorvorrichtungen umfassen, welche auf der Sekundärseite der Transformatorvorrichtungen mehrere Wechselspannungs-Stromversorgungsleitungen (LTj, L2 ...) in einer die Nachrichtenübertragung mit zu verschiedenen Wechselspannungs-Phasenleitungen gehörenden Standorten gestattenden Weise verbunden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalabschwächungsmittel Transformatoren in einem Wechsel Stromversorgungssystem umfassen, in dem die Wechselspannungsleitungen-Kopplungsvarrichtungen Kondensatorvorrichtungen umfassen, welche die Primär- und SekoncJärseiie der Transformatoren in einer die Nachrichtenübertragung zwischen auf entgegengesetzten Seiten der Transformatoren gestattenden Weise verbinden.

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4. Vorrichtung nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wechselstromversorgungssystem eine Anzahl Verteilungstransformatoren aufweist, die dasselbe Gebäude versorgen und daß die Wechselspannungsleitungen-Kopplungsvorrichtungen mit Kondensatorvorrichtungen die Sekundärseiten verschiedener Verteilungstransformatoren in einer die Nachrichtenübertragung zwischen den verschiedenen Verteilungstransformatoren versorgten Standorten gestattenden Weise verbinden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1_# dadurch gekennzeichnet, daß ein Nachrichtensende- und Nachrichtenempfangsteil am ersten Nachrichtenübertragungsstandort vorgesehen ist, daß eine Energiequelle zur Energieversorgung des ersten Nachrichten über-Iragungsstandorfs vorgesehen und mit ihm über das Stromträger-Signal isierungssystem verbunden ist und daß Trennmittel zugehörig zum und betätigbar bei Betätigung des Signalisiersystems zum Abtrennen der Energiequelle vom Nachrichrensende- und Na ehr ich ten empfangsteil bei Betätigung des Signalisiersystems und zum Abtrennen des Nachrichtensende- und Nachrichtenempfangsteils von der WeduelStromversorgungsleitung vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Anspruch·, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stromträger-Steuerungssystem direkt mit der Wechselstromversorgungsleitung gekoppelt ist und für Steuerfunktionen bei jeder auf den Steuerkanal abgestimmten Nebenstelle im ersten Standort einen Steuerkanal aufweist.

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7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachrichtenübertragungs-Standorte Tonfrequenzverstärkervorrichtungen und Rauschunterdrückungsvorrichtungen einschließlich kapazitiver frequenzabhängiger Gegenkopplungszweige für die Tonfrequenzverstärkervorrichtungen aufweisen und daß einen niederen Wert aufweisende kapazitive Kppelungszweige für die Tonfrequenzverstärkervorrichtungen zur Herabsetzung deren NF-Verstärkung vorgesehen sind. .

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachrichtenübertragungsstandorte Empfängervorrichtungen aufweisen, mit denen man leistungsübertragene HF-Energie aus den Wechsel spann ungs-Stromversorgungsleitungen durch Koppel kondensatoren entnehmen kann, die direkt mit der Primärseite von Eingangstransformatoren gekoppelt sind, einschließlich Zweikreis-HF-Verstärkern, die von Hand abgestimmte erste und zweite HF-Transformatoren" aufweisen. _r.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ansteuerungsvorrichtung zum gleichzeitigen Anieuern einer ganz bestimmten Anzahl von Tonfrequenzoszillatoren vorgesehen sind, und daß Modulatoren zum Modulieren diskreter HF-Signale gleichzeitig mit Signalen aus der bestimmten Anzahl von Tonfrequenzoszillatoren zur Schaffung von m ■·'η !

r ! (n-r) !

möglichen bestimmten Signalkombinationen, wobei m die Anzahl der verfügbaren

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nicht miteinander zusammenwirkenden HF-Kanäle, η die Anzahl der diskreten Töne im Tonfrequenzband des Systems und r die Anzahl diskreter Tonfrequenzen ist, die gleichzeitig zur Modulation des HF-Signals verwendet wird.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Modulieren eines diskreten HF-Signals in zeitlicher Aufeinanderfolge mit einer Anzahl von NF-Signalen zur Schaffung von η m möglichen , bestimmten Signalkombinationen, wobei χ die Anzahl der Tonfrequenzen aus einer Anzahl von η verfugbaren diskreten Tonfrequenzen im Tonfrequenzband des Systems und m die Anzahl der nicht miteinander zusammenwirkenden HF-Kanäle Ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß χ Gruppen von η Oszillator© diskreter Tonfrequenzen vorgesehen sind, daß Vorrichtungen zum sequentiellen Sammeln des Ausgangssignals [eder dieser Gruppen vorgesehen sind, daß Vorrichtungen zum Modulieren eines diskreten HF-Signals mit diesen Ausgangssignalen vorgesehen sind und daß Vorrichtungen zum Ansteuern einer bestimmten Anzahl von Oszillatoren in diesen Gruppen vorgesehen sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entschlüssler Vorrichtungen aufweisen, mit denen durch eine bestimmte Anzahl von Tonfrequenzen in einer bestimmten zeitlichen Reihenfolge modulierte HF-Signale identifizierbar sind.

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13. Vorrichtung nach .Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen zum zeitlich reihenfolgemäßigen Demodulieren des tonfrequent modulierten HF-Signals vorgesehen sind, daß eine Anordnung aufeinanderfolgender Halteschaltungen vorgesehen ist, und daß Vorrichtungen vorgesehen sind, die auf den Empfang bestimmter Tonfrequenzen in bestimmter Reihenfolge ansprechen und den Strom durch die Haiteschalfungen hindurch schalten.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsvorrichtungen Kondensatorschaltungen umfassen, die quer zu den Signal abschwächungsmittel η im Wechsel spannungs-Stromversorgungssystem liegen.

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